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自制电火花失败求解

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发表于 2016-12-2 14:53:13 | |阅读模式
最近做个数控车床的拖板,在制作导轨的固定孔的时候需要在45#钢上面攻72个M3的丝,深度13mm结果一不小心攻断4个丝攻,搞了半天只取出来一个,还有三个打算使用电火花打掉,在论坛学了几篇帖子,感觉这东西应该不难,就开工了,以下是电路图
捕获.JPG
电阻选用的8个5W的水泥电阻两并四串,最终20欧姆,40W
电容没有合适的,选用4个82uF/400V的电解电容背靠背串联成20uF
IMG_20161202_075248.jpg
以下是实际加工的照片
IMG_20161201_234458.jpg
电极选用的是1.5mm的铜线,使用夹子供电
IMG_20161202_075302.jpg
加工的时候考虑到冲水的需要,在钢板下面垫了一块铝的散热片,没有采取其他的固定手段,企图让水流可以贯穿丝锥周边的孔往下流
IMG_20161202_075243.jpg

工作介质是烧开的水,希望能够挥发部分氯离子,并且使用一个小的水泵对着放电点冲。

给进的速度很低,开的F0.1,并且把给进的速率调到20%,也就是说只有F0.02。实测在60V的条件下电极靠近的时候有20mA的静态电流,现在的问题是很容易短路,基本上每给进0.1mm就会短路一次,搞了一晚上,只在丝锥屁股上戳了一个小坑,而且每次短路的时候感觉有点焊的效果,需要将电极抬高0.3mm左右才能断开,把钢板都拉起来了

刚开始怀疑是加工极性的问题,后来发现换了极性也是如此,后来还调整过电容的容量,增大到40uF(从中间抽头接线),最大增大到80uF,效果都差不多,不知道是哪里犯什么错误了????
     
发表于 2016-12-5 17:43:39 |
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发表于 2016-12-2 15:24:48 |
本帖最后由 塞外老客 于 2016-12-2 15:28 编辑

电火话加工需要脉冲电源,脉冲和进给需要精密配合才能形成电火花放电,配合不好就形成焊点。电火花加工变成点焊机。你用手操作绝对达不到要求,离得远形不成电弧,离得近形成短路
     
发表于 2016-12-2 15:40:23 |
参考一下线切割的脉冲电路,脉冲峰值要200伏呢,驱动也是只产生火花不短路
     
发表于 2016-12-2 15:44:33 |
在电极上加一个交流电磁铁震动就行了。或者电极上捆上一个直流小电机,电机轴上加一个小偏心轮。总之让电极产生微小震动就行,正规的应该用电磁动力头。
     
发表于 2016-12-2 15:47:00 |
     
发表于 2016-12-4 14:32:29 |
不能只进不退
发表于 2016-12-4 14:45:47 来自手机 |
本帖最后由 壹的一万次方 于 2016-12-4 15:04 编辑

电容是不是太大了?
大概猜测一下。首先加电,电容充电,电极两端电压开始上升,到达放电间隙电容放电第一个火花形成,然后电容继续充电,这时候电极两端的电压很低,电极丝继续下行,电容还未充满,两端电压还未到电源电压,但是距离已经很近,形成第二次放电,电极丝继续下行,电容继续充电,这时候电极丝已经碰到工件,电容内能量释放,电极丝就如同点焊一样,被焊在工件上。以上过程纯属猜测,假设电容过大的情形。
建议换无极性电容,容量小一些的试试,可以用几个小容量的电容并联以减少内阻。
看过视频,手拧铜螺丝都可以烧穿锯条,这种实心电极也就打薄片合适,打深孔,还得用铜管或者专用电极,电极内部注入工作液,电极附加旋转动作
     
发表于 2016-12-4 15:21:31 |
将电极装在弹簧上
     
 楼主| 发表于 2016-12-4 17:54:04 |
壹的一万次方 发表于 2016-12-4 14:45
电容是不是太大了?
大概猜测一下。首先加电,电容充电,电极两端电压开始上升,到达放电间隙电容放电第一 ...

我换用了20uF的薄膜电容,效果好多了
     
 楼主| 发表于 2016-12-5 13:43:22 |
感谢各位的帮忙,我重新更改了元件选型,电阻选用4个100欧姆的水泥电阻,电容选用两个10uF的薄膜电容并联,并且增加了PMOS的开关,现在想来其实使用NMOS放在负极应该是一样的效果

IMG_20161205_074055.jpg
刚开始没有加后级的高频开关,经常短路,有一回把焊锡都融化了,索性找了个盒子把电阻泡在水里面,温度还是很高,明显看到表面开始有气泡产生

IMG_20161205_074058.jpg
这是无极性薄膜电容,实际使用效果还是很不错的

IMG_20161205_074106.jpg
四个并联的PMOS,使用的IRF9530,没有原因,仅仅是手头刚好有现成的

捕获4.JPG
这个是最终的电路图,我担心没有输出电容会影响放电,所以又增加了一个104的小电容,不知道有没有用。

实际使用的开关频率是750-1500Hz之间,仿佛和电极的长度有关系,放电的时候可以明显听到开关频率的声音,电极长的时候使用750Hz效果好,电极短的时候频率上升到1500Hz给进速度要快一些。

没有计算打通一个孔的时间,但是我那天很衰(sui),有个控断下来的丝锥有个小片段卡在螺纹里面了,我重新公司的时候明显感觉到卡住了个东西,嘎的一声,然后就进也不是,退也不是,果然在同一个地方跌倒了两次……

但是我怎么也没有想到,在我又打通之后仔细清理了残留的丝锥颗粒再次小心翼翼慢慢的快要攻穿之后,再次断了一根丝锥,在同一个地方连续跌倒了三次,这根是我仅存的一根丝锥了,心想周末又要泡汤了,没有想到等我再次放电取出丝锥之后发现丝已经攻完了,可以正常拧进螺丝了,总算还是有点小小的安慰

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发表于 2016-12-6 13:51:17 |
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发表于 2016-12-6 14:08:04 |
要用高频脉冲直流电才行, 还要采集电火花放电间隙电压, 进给通过直流伺服电机来控制,形成闭环控制才行的
     
发表于 2016-12-6 15:07:59 |
终于等到胜利的消息,电子制作就是这样,一波三折
     
发表于 2016-12-7 17:37:54 来自手机 |
我也想做一个,可是没楼主这知识。

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